选修31预习案自制

1、（选修3-2）电磁感应导学案第一节 划时代的发现一、学习目标1知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。2知道电磁感应、感应电流的定义。3领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。4领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。5以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。二、学习重点、难点学习重点：知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。学习难点：领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。预 习 案使用说明 &am

2、p; 学法指导 1. 先通读教材，勾画出本节内容的基本概念 ，再完成教材助讲设置的问题，依据发现的问题，然后再读教材或与同学交流，解决问题。2.用时15min完成.教材辅助法拉第心系“磁生电”-电磁感应现象阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。思考并回答以下问题：（1） 奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考？法拉第持怎样的观点？（2） 法拉第的研究是一帆风顺的吗？法拉第面对失败是怎样做的？（3） 法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么？（4） 法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的？之后他又做了大量的实验都取得了成功，他认为成功的

3、“秘诀”是什么？.预习自测1.（单选）发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（ ）A安培 B赫兹C法拉第 D麦克斯韦2.发现电流磁效应现象的科学家是_，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_，发现电磁感应现象的科学家是_，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是_。3.（单选）下列现象中属于电磁感应现象的是（ ）A磁场对电流产生力的作用 B变化的磁场使闭合电路中产生电流C插在通电螺线管中的软铁棒被磁化 D电流周围产生磁场探 究 案问题1：有关物理学史的知识【例1】发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（ ）A安培 B赫兹C法拉第 D麦克斯韦【例2】发现电流磁效应现象的

4、科学家是_，发现通电导线在磁场中受力规律的科学家是_，发现电磁感应现象的科学家是_，发现电荷间相互作用力规律的的科学家是_。问题2：对概念的理解和对物理现象的认识【例3】下列现象中属于电磁感应现象的是（ ）A磁场对电流产生力的作用B变化的磁场使闭合电路中产生电流C插在通电螺线管中的软铁棒被磁化D电流周围产生磁场【当堂检测】训 练 案5、（单选）两个圆环A、B，如图4-2-7所示放置，且RA>RB.一条形磁铁轴线过两个圆环的圆心处，且与圆环平面垂直，则穿过A、B环的磁通量A和B的关系是（ ）A、A>B B、A=B C、A<B D、无法确定6、单匝线圈abcd水平放置，有一半面积

5、处在竖直向下的匀强磁场中，如图4-2-17所示，线圈面积为S，磁感应强度为B.当线圈绕ab边从图示位置转过30°和60°时，穿过线圈的磁通量分别是多少？第2节 探究电磁感应的产生条件一、学习目标1知道产生感应电流的条件。2会使用线圈以及常见磁铁完成简单的实验。3学会通过实验观察、记录结果、分析论证得出结论的科学探究方法.4通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。举例说明电磁感应在生活和生产中的应用。二、学习重点、难点学习重点：通过实验观察和实验探究，理解感应电流的产生条件。学习难点：感应电流的产生条件。预 习 案使用说明 & 学法指导 1. 先通读教材，勾画

6、出本节内容的基本概念 ，再完成教材助讲设置的问题，依据发现的问题，然后再读教材或与同学交流，解决问题。2.用时15min完成.教材辅助感应电流产生的条件-【问题1】谁发现了电流的磁效应?谁利用对称思维经过10年的艰苦探索发现了电磁感应现象？【问题2】电磁感应的定义及感应电流产生的过程.【问题3】什么是磁通量?怎样形象表示磁通量的大小?【问题4】如何改变一个闭合回路中的磁通量?具体有哪些方法? .预习自测1.（多选）2.（多选）3如图所示，矩形区域 abcd内有匀强磁场，闭合线圈由位置 1通过这个磁场运动到位置2线圈在运动过程的哪几个阶段有感应电流，哪几个阶段没有感应电流？为什么？w w w .

7、x k b 1.c o m4.如图1513所示，线圈在匀强磁场中绕OO轴转动时，线圈里是否有感应电流？为什么？5.把一个铜环放在匀强磁场中，使环的平面与磁场的方向垂直并使铜环沿着磁场的方向移动(图甲)，环中是否产生感应电流？为什么？如果磁场是不均匀的(图乙)，是否产生感应电流？为什么？ 探 究 案合作探究一：电磁感应现象1、电磁感应：回想初中研究的结论: 在磁场中做切割磁感线运动 时，导体中就产生电流。物理学中把这种现象叫做电磁感应.由电磁感应产生的电流叫做 .合作探究二：电磁感应的产生条件实验一：闭合电路的部分导线在匀强磁场中切割磁感线，探究导线运动快慢与电流表示数大小的关系.实验二：向线圈

8、中插入磁铁,或把磁铁从线圈中抽出，探究磁铁插入或抽出快慢与电流表示数大小的关系实验三：模仿法拉第的实验：通电线圈放入大线圈或从大线圈中拔出，或改变线圈中电流的大小（改变滑线变阻器的滑片位置），探究将小线圈从大线圈中抽出或放入快慢与电流表示数的关系归纳：在这个实验中，什么情况下能够产生感应电流？ 合作探究二：磁通量1、定义：穿过闭合回路的 的条数。 2、分析：磁通量大小与哪些物理量有关？合作探究三：进一步探究感应电流与磁通量变化的关系【当堂检测】第三节 楞次定律（第1课时）一、学习目标1掌握楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流方向。2培养观察实验的能力以及对实验现象分析、归纳、总结的能力。

9、二、学习重点和难点：学习重点：1楞次定律的获得及理解。2应用楞次定律判断感应电流的方向。学习难点：楞次定律的理解及实际应用。预 习 案.教材辅助（一）楞次定律的内容（二）楞次定律的应用1正确理解楞次定律中的“阻碍”的含义(1)谁阻碍谁？(2) 阻碍什么？(3) 如何阻碍？(4) 结果如何？2、应用楞次定律判定感应电流的步骤.预习自测如图所示，用导线做成的圆形回路与一直导线构成几种位置组合，哪几种组合中，切断直导线中电流时，闭合回路中会有感应电流产生？（ ）。ABCD探 究 案合作探究：观察实验现象，填表:磁场方向及变化感应电流方向感应电流的磁场方向N极插入线圈N极停在线图中N极从线圈中抽出磁场

10、方向及变化感应电流方向感应电流的磁场方向S极插入线圈S极停在线图中S极从线圈中抽出当线圈的磁通量增大时，感应电流的磁场 （有助于或阻碍）磁通量增加；当线圈的磁通量减小时，感应电流的磁场 （有助于或阻碍）磁通量减小；概括出楞次定律的内容： 【当堂检测】1、根据楞次定律知感应电流的磁场一定是：（ ） A、阻碍引起感应电流的磁通量； B、与引起感应电流的磁场反向； C、阻碍引起感应电流的磁通量的变化 D、与引起感应电流的磁场方向相同2. 当一水平放置的线圈由一竖直放置的条形磁铁的正上方由静止释放，N极向下，则在接近磁铁但未到达磁铁的过程中，从上向下看，线圈中的电流方向是（ ）A、顺时针； B、逆时针

11、；C、没有电流； D、无法判断；第三节 楞次定律（第2课时）一、学习目标1能够熟练应用楞次定律判断感应电流的方向2掌握右手定则，并理解右手定则实际上为楞次定律的一种具体表现形式。二、学习重点和难点：学习重点：1应用楞次定律判断感应电流的方向。2利用右手定则判断导体切割磁感线时感应电流的方向。学习难点：楞次定律的理解及实际应用。预 习 案.教材辅助（一）楞次定律的内容（二）应用楞次定律判定感应电流的步骤（三）右手定则如果磁通量的变化是由导体切割磁感线引起的，感应电流的方向可以由右手定则来判断。右手定则的内容： .预习自测如图所示，导体棒ab沿轨道向右匀速滑动，判断ab中感应电流方向，并指出a、b

12、两点中，哪一点电势高？ G× × × × × × × × × × × ×× × × × × ×abcdB探 究 案合作探究一：楞次定律的应用问题1：教材P11-例题1总结：用楞次定律判定感应电流方向的思路： 问题2：教材P12-例题2G× × × × × × × × × × × ×× &#

13、215; × × × ×abcdB合作探究二：右手定则问题3：如图，a,b导体棒向右运动（1） 我们研究的是哪个闭合导体回路（2） 当导体棒向右运动时，穿过这个闭合导体回路的磁通量是增大还是减小？（3） 感应电流的磁场应该是沿哪个方向的？（4） 导体棒中感应电流是沿哪个方向的。（5） 用右手定则应如何判断导体棒中的感应电流方向？【当堂检测】在图中CDEF是金属框，当导体AB向右移动时，请用楞次定律判断ABCD和ABFE两个电路中感应电流的方向。我们能不能用这两个电路中的任一个来判定导体AB中感应电流的方向？训 练 案一、选择题1（单选）楞次定律中“阻碍”

14、的含义是指()A感应电流形成的磁场方向与引起感应电流的磁场方向相反B感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的增强C感应电流形成的磁场只是阻碍引起感应电流的减弱D当引起感应电流的磁场增强时，感应电流的磁场方向与其相反；当引起感应电流的磁场减弱时，感应电流的磁场方向与其相同2（多选）如图所示，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流I减小时()A环A有缩短的趋势B环A有扩张的趋势C螺线管B有缩短的趋势D螺线管B有伸长的趋势3（多选）两圆环AB置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示的感应电流，则()AA可能带

15、正电且转速减小BA可能带正电且转速增大CA可能带负电且转速减小DA可能带负电且转速增大 第3题图 第4题图4（单选）如图所示，线圈abcd所在平面与磁感线平行，在线圈以ab边为轴顺时针(由下往上看)转过180°的过程中，线圈中感应电流的方向为()A是沿abcda B是沿dcbadC先沿abcda，后沿dcbad D先沿dcbad，后沿abcda5（单选）(2008·宁夏卷)如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里导体棒的电阻可忽略当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是()A流过R的电流为由d到c，流过r的电

16、流为由b到aB流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b6如图所示，当变阻器R的滑动触头向右滑动时，流过电阻R的电流方向是_7在图(1)中，G为指针在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图(2)中的条形磁铁的运动方向是_；图(3)中电流计的指针从中央向_偏转；图(4)中的条形磁铁上端为_极第四节 法拉第电磁感应定律（1课时）一、学习目标1、用E=n/t和E=BLvsin解决问题 2、了解反电动势。二、学习重点和难点：法拉第电磁感应定律，平均电动势与

17、瞬时电动势区别。预 习 案使用说明 & 学法指导 （认真阅读教材p16p17相关内容，独立完成下列问题） 一、平均电动势与瞬时电动势的区别。1、由/t算出的通常是时间t内的 ，一般不等于初态与末态电动势的平均值。2、E=Blvsin中，v是平均速度则算出的感应电动势是 ，v是瞬时速度则算出的感应电动势是 ， 二、反电动势作用：阻碍线圈的转动. .预习自测1、有一个50匝的线圈，如果穿过它的磁通量的变化率为0.5Wb/s，求感应电动势。 探 究 案合作探究一：电磁感应定律问题1：法拉第电磁感应律的内容： 问题2：法拉第电磁感应律的公式： 问题3：法拉第电磁感应律的公式各字母的含义： 合作

18、探究二：导线切割磁感线时的感应电动势vv tabda1cL b1G如图所示，设矩形线框abcd放在磁感应密度为B的匀强磁场里，线框平面跟磁感线垂直，线框可动部分ab以速度v向右运动，在时间t内由原来的位置ab移到a1b1，此刻线框面积的变化量S。试推导切割磁感线情况下:E=BLV合作探究三：反电动势教材P16思考与讨论【当堂检测】1.一个100匝的线圈，在0.5s内穿过它的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。求线圈中的感应电动势。 2. 一个匝数为100、面积为10cm2的线圈垂直磁场放置, 在0.5s内穿过它的磁场从1T增加到9T。求线圈中的感应电动势。第四节 法拉第电磁感应定律（第2课

19、时）一、学习目标1.会用E=n/t和E=BLvsin解决问题。二、学习重点和难点：法拉第电磁感应定律，平均电动势与瞬时电动势区别。预 习 案使用说明 & 学法指导 （认真阅读教材p15p16相关内容，独立完成下列问题）.教材辅助 一、感应电动势1、感应电动势的定义： 2、磁通量的变化率公式: 表示磁通量的变化的 二、法拉第电磁感应定律：1、内容： 2、数学表达式： .预习自测D.探 究 案合作探究一： 如下图所示，将一条形磁铁插入某一闭合线圈，第一次用0.05s，第二次用0.1s。设插入方式相同，试求：（1）两次线圈中的平均感应电动势之比？（2）两次线圈之中电流之比？（3）两次通过线圈

20、的电荷量之比？（4）两次在R中产生的热量之比？合作探究二： 如下图所示，是一个水平放置的导体框架，宽度L=1.50m，接有电阻R=0.20,设匀强磁场和框架平面垂直,磁感应强度B=0.40T,方向如图.今有一导体棒ab跨放在框架上，并能无摩擦地沿框滑动，框架及导体ab电阻均不计，当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，试求：（1）导体ab上的感应电动势的大小（2）回路上感应电流的大小【当堂检测】有一面积为S=100cm2的金属环，电阻R=0.1，环中磁场变化规律如下图所示，磁场方向垂直环面向里，在t1到t2时间内，通过金属环的电荷量是多少？ 训 练 案1、如图,水平面上有两根相距0.5m

21、的足够长的平行金属导轨MN和PQ,它们的电阻不计,在M和P之间接有R=3.0的定值电阻,导体棒长ab=0.5m,其电阻为r=1.0,与导轨接触良好.整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中,B=0.4T.现使ab以v=10ms的速度向右做匀速运动.(1)ab中的电流多大? ab两点间的电压多大?(2)维持ab做匀速运动的外力多大?(3)ab向右运动1m的过程中, 外力做的功是多少?电路中产生的热量是多少? 2、如图所示，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L，电阻不计。在2.导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直

22、。现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为g。求： (1)磁感应强度的大小； (2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率。第五节 电磁感应现象的两类情况一、学习目标1知道感生电场。2知道感生电动势和动生电动势及其区别与联系。二、学习重点、难点学习重点：感生电动势与动生电动势的概念。学习难点：对感生电动势与动生电动势实质的理解。预 习 案使用说明 & 学法指导 （认真阅读教材p19p20相关内容，独立完成下列问题） （一）感生电动势如图所示，穿过闭会回路的磁场增强，在回路中产生感应

23、电流。是什么力充当非静电力使得自由电荷发生定向运动呢？(1)感生电场：_，非静电力由感生电场对自由电荷的作用力来充当。(2)感生电动势：概念：_ （二）洛伦兹力与动生电动势1、一段导体切割磁感线运动时相当于一个电源，这时非静电力与洛伦兹力有关。_叫动生电动势。2、如图所示，导体棒CD在均匀磁场中运动。(1)自由电荷会随着导体棒运动，并因此受到洛伦兹力。导体中自由电荷的合运动在空间大致沿什么方向？为了方便，可以认为导体中的自由电荷是正电荷。 _(2)导体棒一直运动下去，自由电荷是否也会沿着导体棒一直运动下去？为什么？_(3)导体棒的哪端电势高？_(4)如果用导线C、D两端连到磁场外的一个用电器上

24、，导体棒中电流是沿什么方向的？请写出你的结论： _一段导体切割磁感线运动时相当于一个电源，这时非静电力与洛伦兹力有关。由于导体运动而产生的电动势叫动生电动势。FF洛DCDCB.预习自测1、如图所示，在一个光滑金属框架上垂直放置一根L=0.4m的金属棒 ab，其电阻r=0.1框架左端的电阻R=0.4垂直框面的匀强磁场的磁感强度B=0.1T当用外力使棒ab以速度v=5ms右移时，ab棒中产生的感应电动势E=_，通过ab棒的电流I=_，ab棒两端的电势差Uab=_ ，在电阻R上消耗的功率PR= W，在ab棒上消耗的发热功率Pr=_ W，切割运动中产生的电功率P=_ _ W 。探 究 案合作探究一：感

25、生电动势 如下图所示，一个闭合电路静止于磁场中，由于磁场强弱的变化，而使电路中产生了感应电动势，下列说法中正确的是（ ）A. 磁场变化时，会在空间中激发一种电场 B. B.使电荷定向移动形成电流的力是磁场力C.使电荷定向移动形成电流的力是电场力 D.以上说法都不对合作探究二：电磁感应中的洛伦兹力 讨论：课本中的“思考与讨论”.结论规律： 合作探究三：电磁感应中的能量问题如图所示，导体棒运动过程中产生感应电流，试分析电路中的能量转化情况结论:_FF洛DC附：动生电动势的来源分析： 洛伦兹力既然不做功，那么洛伦兹力为什么又能充当非静电力？能从电动势的定义式证明切割时的感应电动势E=BLV吗？【当堂

26、检测】如图所示，匀强磁场的磁感应强度B为1T，光滑导轨宽2m，电阻不计。L1、L2分别是“6V 12W”、“6V 6W”的灯泡，导体棒ab的电阻为1，其他导体的电阻不计。那么ab棒以多大的速向右运动，才能使两灯正常发光？此时使ab棒运动的外力F的功率为多大？abL1L2F 训 练 案1、如图所示，在宽为L的水平平行光滑导轨上垂直导轨放置一个直导体棒MN，在导轨的左端连接一个电阻R，其它电阻不计，设导轨足够长。整个装置处在垂直导轨竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。当直导体棒受到一个垂直导轨水平向右的恒力F作用由静止开始在导轨上向右运动时，试确定直导体棒的运动情况及其最大速度Vm。R×

27、; × × ×× × × × × × × × MNFvabR1R22、在磁感应强度B为0.4T的匀强磁场中，让长0.2m的导体 ab在金属框上以6m/s的速度向右移动，如图所示，此时ab中感应电动势的大小等于_ V；如果R16，R2=3，其他部分的电阻不计，则通过ab的电流大小为_ A。3、一闭合线圈，放在随时间均匀变化的磁场中，线圈平面和磁场方向垂直，若想使线圈中的感应电流增加一倍，下述方法可行的是：（ ）A、使线圈匝数增加一倍B、使线圈截面积增加一倍C、使线圈匝数减少一半D、使磁感

28、应强度的变化率增大一倍第6节 互感和自感一、学习目标：1、了解互感和自感现象2、了解自感现象产生的原因3、知道自感现象中的一个重要概念自感系数，了解它的单位及影响其大小的因素二、重点、难点1重点：自感现象及自感系数2难点： 自感现象的产生原因分析通、断电自感的演示实验中现象解释预 习 案使用说明 & 学法指导 （认真阅读教材p22p24相关内容，独立完成下列问题）（一）互感现象1、基本概念：互感： 互感电动势： 2、互感的应用和防止： （二）自感现象自感现象：_叫自感现象。自感电动势：_叫自感电动势。3.磁场的能量5自感现象的理解：6自感的应用与防止：应用： （三）自感系数1.自感系数

29、：2单位：.预习自测1、（多选）下列单位哪些是正确的：（ ）A、1亨 = 1欧·秒； B、1亨 = 1伏安/秒；C、1伏 = 1韦/秒； D、1伏 = 1亨·安/秒。2、（多选）当线圈中电流改变时，线圈中会产生自感电动势自感电动势方向与原电流方向（ ）A、总是相反 B、总是相同C、电流增大时，两者方向相反D、电流减小时，两者方向相同3、（单选）关于自感现象，正确的说法是： （ ）A、感应电流一定与原电流方向相反；B、线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数是一定较大；C、对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感系数也较大；D、对于同一线圈，当电流变化较大时，线圈中产生自感

30、电动势也较大。4、（单选）关于线圈自感系数的说法，错误的是（ ）A、自感电动势大，自感系数也越大B、把线圈中的铁芯抽出一些，自感系数减小C、把线圈匝数增加一些，自感系数变大D、电感是自感系数的简称探 究 案合作探究一：互感现象两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。这种现象叫做 ，这种感应电动势叫做 。利用互感现象可以把 由一个线圈传递到另一个线圈。变压器就是利用互感现象制成的。合作探究二：自感现象实验1：演示通电自感现象。实验电路如图。开关接通时，可以看到 实验2：断电自感现象。实验电路如图所示。接通电路，灯泡正常发光后，迅

31、速断开开关，可以看到 总结：上述两个现象属于一种特殊的电磁感应现象，发生电磁感应的原因是由于通过导体 的电流发生变化而产生的电磁感应现象。这种电磁感应现象称为 。1、自感现象：由于 发生变化而产生的电磁感应现象。2、自感电动势：在 现象中产生的感应电动势。在自感现象中，自感电动势的产生是由于导体本身的电流发生了变化而引起的，而自感电动势却总是阻碍导体中原来电流的变化的。3、特点：自感电动势总是 导体中原来电流的 的。 4、自感系数自感电动势的大小跟其它感应电动势的大小一样，跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。而在自感现象中，穿过线圈的磁通量是由电流引起的，故自感电动势的大小跟导体中电流变化的快慢

32、有关。理论分析表明： E= 。L称为线圈的自感系数，简称自感或 。自感表示线圈产生 本领大小的物理量。L的大小跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯有关。单位：亨利(H) 1H= mH= H当堂检测：1、下列单位哪些是正确的：（ ）A、1亨 = 1欧·秒； B、1亨 = 1伏安/秒；C、1伏 = 1韦/秒； D、1伏 = 1亨·安/秒。2、当线圈中电流改变时，线圈中会产生自感电动势自感电动势方向与原电流方向（ ）A、总是相反 B、总是相同C、电流增大时，两者方向相反 D、电流减小时，两者方向相同训 练 案1、(单选)关于自感现象，正确的说法是： （ ）A、感应电流一定与原电流方向相反；B、线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数是一定较大；C、对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感系数也较大；D、对于同一线圈，当电流变化较大时，线圈中产生自感电动势也较大。2、(单选)关于线圈的自感系数，下面说法正确的是（ ）A线圈的自感系数越大，自感电动势一定越大B线圈中电流等于零时，自感系数也等于零C线圈中电流变化越快，自感系